Estudos comparativos de filmes interferentes crescidos sobre o aço AISI 304 em H2SO4 na presença e ausência de CrO3 / Comparative studies of interference films grown on 304- stainless steel in H2SO4 in the presence and absence of CrO3

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

No presente trabalho, filmes de óxidos coloridos foram crescidos sobre amostras de aço inoxidável pelo método de varredura triangular de corrente (VTC) em H2SO4 5 mol L-1 (50 oC) e H2SO4 5 mol L-1 + CrO3 2,5 mol L-1 (25 oC). A suscetibilidade à corrosão por pites das amostras de aço recobertas com tais filmes foi avaliada por curvas de polarização em solução de tampão borato (pH 9,2), contendo NaCl 0,7 mol L-1 e por espectroscopia de impedância eletroquímica em HCl 0,8 mol L-1. À partir destas medidas foi verificado que os filmes de óxidos coloridos aumentam a resistência à corrosão por pites do aço. Além disso, os filmes de óxidos crescidos em solução de somente H2SO4 foram os mais resistentes à esta forma de ataque. Caracterizações realizadas por microscopias eletrônica de varredura (MEV) e de força atômica (AFM) revelaram que os filmes de óxidos interferentes são altamente porosos e rugosos. Ensaios de nanodureza instrumentada foram influenciados pela porosidade dos filmes, mas permitiram verificar que os filmes de óxidos interferentes são mais macios que o filme de óxido formado espontaneamente sobre o aço (filme nativo). Medidas de resistência à abrasão sob uma carga de 5 N e contra um tira de papel abrasivo de CrO3 de 0,5 μm revelaram que os filmes de óxidos crescidos em H2SO4 + CrO3 foram mais resitentes ao desgaste do que aqueles crescidos em solução de somente H2SO4. A composição química dos distintos filmes de óxidos interferentes, avaliada por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS), mostrou que o processo de coloração produz filmes de óxidos ricos em cromo sobre aço inoxidável. O estudo das propriedades semicondutoras a partir de medidas de impedância revelaram que os filmes de óxidos crescidos sobre o aço inoxidável (nativo e coloridos por interferência) apresentam uma estrutura bicamada, sendo a parte mais interna formada predominantemente pelo óxido de cromo (Cr2O3) e a mais externa por um óxido tipo espinélio (Cr2FeO4) com excesso de vacâncias de oxigênio.

ASSUNTO(S)

filmes de óxidos quimica corrosão por pites eletroquímica resistência à abrasão nanodureza propriedades semicondutoras

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